Back to top
17 四月 2017

Kollmorgen直驱技术(Direct Drive)在锂电池极片模切机上的应用

作者 科尔摩根Kollmorgen 俞亚波

全自动锂电池极片模切机用于锂离子电池正/负极片的冲切成形(带极耳),通过双缓存机构,以停切方式加模具的高速冲切,使极片边沿轮廓成形,从而使极片轮廓和尺寸符合设计规格。冲切方式采用五金模具冲切,模具冲切寿命200万次/套。全自动极片模切机解决了传统卷绕工艺的焊接极耳难题,让电池更安全,同时解决了极片边缘掉边现象,让电池的容量更高更稳定。

工艺描述

工艺描述

全自动极片模切机包括模切前和模切后机构,其中,模切前机构包括放卷装置、纠偏传感器、第一张力调节装置、第一过渡辊、纠偏装置、极片冲裁刀模装置,模切后机构包括主驱动装置、测长装置、第二过渡辊、第二张力调节装置、收卷装置,所述纠偏装置与极片冲裁刀模装置之间设有第一储料装置,所述主驱动装置与测长装置之间设有第二储料装置,第一储料装置包括第一储片浮动辊、第一升降机构,第一升降机构能驱动第一储片浮动辊向上移动或者向下移动;第二储料装置包括第二储片浮动辊、第二升降机构,第二升降机构能驱动第二储片浮动辊向上移动或者向下移动。该工艺极大地提高了整机冲裁极片速度,保证锂电池极片冲裁效率。

科尔摩根提供的锂电池极片模切机解决方案

20170417113008

 

工艺难点

第一张力控制、主传动机构、第二张力控制三个环节的精度和高响应性。

一、3Hz的主传动机构送料
20170417111015.png
全自动极片模切机采用停切控制方式,对于传统的减速机,每秒3次间歇式送料是对其寿命和精度的极大挑战。如果使用一般普通伺服电机,必须配合小于3弧分的高精度减速机,而每次送料都会对齿轮两组啮合面都带来很大的冲击,随着时间的推移,减速机的精度会逐步丢失,变成5弧分,甚至到8弧分,直至不能满足生产工艺,需要更换新的减速机,对于最终客户而言,减速机的维护保养及更换将是一个负担,并且对产品的精度带来不良影响。另外减速机折旧过程将产生较大的噪音,影响现场工人的生产环境。为此,科尔摩根在这一工艺段向客户推荐直驱旋转马达技术,这一技术最早由科尔摩根和MIT共同研发。由于客户的负载结构类似印刷滚筒,科尔摩根因地制宜地推荐了适合滚筒类应用的CDDR模块化直驱电机,在停切控制模式下,无需减速机构,可以在无需维护的情况下长期保证产品精度。

二、第一张力控制和第二张力控制

传统的模切机控制,张力机构通常采用普通电机加丝杠,通过控制动滑轮机构上下移动来控制张力。然而,通过大量的客户设备测试,科尔摩根发现在速度接近1m/s时,丝杠噪音明显增大,润滑状况急剧恶化,同时模切机整体速度被限制在20m/min。基于丰富的实践经验,在该方案中,科尔摩根推荐客户采用直驱直线马达取代丝杠传动机构,使客户的设备速度一跃突破至45m/min.

20170417111140

直接驱动技术带来的优势:

  • 机械组装清晰,减少部件数量,降低安装时间;
  • 免维护,避免了皮带调整问题,避免了齿轮润滑和泄漏问题;
  • 提高伺服性能,提高精度可达50倍,增强伺服刚度获得更高带宽,不再需要惯量匹配;
  • 不存在机械传动部件损坏问题,减少机器故障时间;
  • 采用空心轴选项,对于控制印刷辊类的应用非常方便;
  • 运行更安静,有效降噪20dB。

技术参数

适用来料规格:

规格型号

XXXX600B

来料宽度

Max 350mm

来料厚度

0.08-0.2mm

来料外径

Max φ700mm

模切宽度精度

±0.5mm

极耳间距精度

±0.5mm

产品输出极耳间距

兼容不等间距,尺寸可设置

极片收卷端面误差

≤±1mm

产品优率

≥99.5%

生产速度

Max45m/min

设备故障率

≤2%

尺寸 (L×W×H)

7700×1900×2700mm

重量

13000kg

功率

Max 30KW

电源

3Φ AC 380V 50/60Hz

 

 

 

 

关于直接驱动(Direct Drive)技术将负载直接耦合到电机上

 

 
20170417112735
 

关于科尔摩根

科尔摩根 (Kollmorgen) 是全球领先的运动控制系统和配件供应商。依托超过七十年的运动控制设计和研发领域的专业经验,为全球 OEM 设备制造商提供突破性的解决方案,实现无以伦比的性能、可靠性和便捷性。

凭借世界一流的运动控制技术,业内领先的品质、以及集成和定制产品的专业能力,科尔摩根助力印刷、包装、医疗、机床和机器人等行业的OEM设备制造商设计出更好的机器,获得竞争优势。

愿景– 助力创新者建设更美好的世界

如需更多信息,请访问 www.kollmorgen.cn

你也可以发邮件至 [email protected]

新闻联系人

陈吉镜

400-661-2802

[email protected]